Das Sintern von Wolframkarbid ist ein komplexer Prozess, der in verschiedenen Temperaturstufen abläuft. Das Verständnis dieser Phasen ist entscheidend für das Erreichen der gewünschten Eigenschaften des Endprodukts.
Bei welcher Temperatur wird Wolframkarbid gesintert? Die 4 wichtigsten Phasen werden erklärt
1. Entfernung des Formgebungsmittels und Vorverbrennung
Die erste Phase des Sinterns von Wolframkarbid ist die Entfernung des Formstoffs und die Vorbrennphase. Diese Phase findet unterhalb von 1800°C statt.
In dieser Phase wird die Temperatur allmählich erhöht, um die Verdampfung von Feuchtigkeit, Gas und Lösungsmittelresten im gepressten Wolframkarbid zu ermöglichen.
Das Formmaterial trägt auch zum Kohlenstoffgehalt des gesinterten Hartmetalls bei.
2. Festphasensinterung
Die zweite Stufe ist die Festphasensinterung, die zwischen 800°C und der eutektischen Temperatur stattfindet.
In dieser Phase nimmt die Korngröße des Wolframkarbidpulvers zu und verbindet sich mit Kobaltpulver zu einem Eutektikum.
Die Festphasenreaktionen und die Diffusion werden intensiviert, was zu einem verstärkten plastischen Fließen und einer erheblichen Schrumpfung des Sinterkörpers führt.
3. Flüssigphasensinterung
Die dritte Stufe ist die Flüssigphasensinterung, die zwischen der eutektischen Temperatur und der Sintertemperatur stattfindet.
Bei Temperaturen zwischen 1400°C und 1480°C schmilzt das Bindemittelpulver zu einer flüssigen Phase.
Wenn die flüssige Phase in der gesinterten Basis erscheint, wird die Schrumpfung schnell abgeschlossen, gefolgt von einer kristallographischen Umwandlung, um die Grundstruktur und die Struktur der Legierung zu bilden.
Die Oberflächenspannung der flüssigen Phase bewirkt, dass sich die Pulverteilchen einander annähern und die Poren innerhalb der Teilchen füllen.
4. Abkühlungsphase
Die letzte Phase ist die Abkühlungsphase, die von der Sintertemperatur auf Raumtemperatur erfolgt.
In dieser Phase ändern sich Struktur und Phasenzusammensetzung des Wolframkarbids je nach den Kühlbedingungen.
Durch kontrollierte Abkühlung lassen sich die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Wolframcarbid verbessern.
Insgesamt umfasst das Sintern von Wolframcarbid die Schritte Pulveraufbereitung, Mischen, Verdichten und Sintern. Das Pulvergemisch aus Wolfram und Kohlenstoff wird in einer kontrollierten Umgebung erhitzt, um zu einer festen Masse zu verschmelzen. Das Ergebnis ist eine dichtere und homogenere Struktur mit hoher Härte, Zähigkeit sowie Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit.
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